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研究背景:舌部鳞状细胞癌是口腔颌面部肿瘤中最常见的恶性肿瘤之一,它具有:生长速度快,局部侵袭力强,淋巴结转移率高等特点。这些生物学特征,特别是易于向颈部淋巴结转移的特性对患者预后影响很大,因此研究口腔颌面部舌鳞癌细胞的增殖,侵袭及转移对提高患者的治愈率和生存率具有非常重要的意义。趋化因子是一类能够刺激白细胞的趋化性,吸引中性粒细胞、单核/巨噬细胞等炎性细胞移动到炎症灶,并增强炎性细胞的吞噬杀伤功能,促进它们释放炎症蛋白和炎症介质,直接参与免疫调节和免疫病理反应的小分子分泌蛋白。趋化因子CXCL12对淋巴细胞有强烈的趋化作用并在发育及免疫系统中起重要作用,其在体内多个器官中都可以表达。CXCR4是趋化因子CXCL12的特异性受体,其在体内广泛存在,如淋巴细胞、内皮细胞等。最新研究发现,很多恶性肿瘤细胞表面都可以检测到高表达的CXCR4受体,如乳腺癌,直肠癌,胃癌等。恶性肿瘤细胞能够高表达趋化因子受体,同时体内的某些器官能够表达其相关配体,高表达CXCR4受体的肿瘤细胞能够在CXCL12的趋化作用下,出现器官特异性转移。CXCL12/CXCR4生物学轴已被证明与多种恶性肿瘤的增殖,侵袭及转移密切相关。故通过研究CXCL12/CXCR4生物学轴与恶性肿瘤生物学行为的相互关系,为肿瘤的治疗提供新的思路和方法。目的:为了研究探讨CXCL12/CXCR4生物学轴对舌部鳞状细胞癌生物学行为的影响,本实验旨在通过应用一定浓度的趋化因子CXCL12及CXCR4受体的抑制剂AMD3100,以体外培养的舌鳞癌细胞为研究对象,检测舌鳞癌细胞CXCR4受体的表达情况,同时观察研究CXCL12/CXCR4生物学轴对舌鳞癌细胞增殖,侵袭转移的影响,为舌鳞癌的侵袭转移研究提供部分理论基础。材料与方方法:1.细胞株:舌鳞癌细胞Tca8113购自中国科学院上海生命科学研究院2.主要材料:培养基RPMI-1640,胎牛血清(杭州四季青公司),CCK-8试剂(Sigma), DMSO(二甲亚砜),CXCL12因子(博奥森),AMD3100, CXCR4抗体(博奥森),RNA提取试剂TRIzol(美国Invitrogen公司),Taq DNA聚合酶(Transgene), Matrigel(美国BD公司),Transwell小室及配套孔板(costar公司)等。3.方法:(1)舌鳞癌Tca8113细胞于含10%胎牛血清的RPMI1640培养液(含100U/ml青霉素和100μg/ml链霉素),于37℃、5%CO2的饱和湿度孵箱中培养,每2-3天换液一次,0.25%的胰蛋白酶消化传代(2)制作细胞爬片,通过SP法细胞免疫组化检测Tca8113细胞表面CXCR4受体的表达(3)应用CCK-8方法检测CXCL12/CXCR4生物学轴对舌鳞癌细胞Tca8113增殖的影响及抑制剂AMD3100对其增殖行为的干预。(4)应用PCR,检测一定浓度的CXCL12及其特异性受体AMD3100对舌鳞癌Tca8113细胞CXCR4受体mRNA表达量的影响。(5)体外应用铺有Matrigel的Transwell小室,研究CXCL12/CXCR4生物学轴对舌鳞癌细胞Tca8113侵袭转移的影响及抑制剂AMD3100对其的干预。结果:1.体外培养的舌鳞癌细胞Tca8113,生长规律,状态良好,生长曲线近似S形。一般在细胞生长至第2-3天时进入对数生长期,在镜下,细胞排列紧密,形态不一,此期可行传代或者进行实验研究;1周左右细胞的增殖及分裂能力开始下降,形态出现变化,凋亡细胞数目增多。2.免疫组化结果示:CXCR4受体在4组中均出现阳性表达,其中CXCL12因子刺激组表达量最高,AMD3100预先孵育组CXCR4受体表达量最少,其他两组差别不明显,CXCR4受体主要在胞膜上表达,胞浆及核仁表达量较少。3.通过应用RT-PCR,基因水平检测CXCR4受体mRNA发现,四组均表达CXCR4受体]mRNA, CXCL12因子刺激组最高,抑制剂AMD3100预先干预组表达量最低,其他两组差别不明显,表达结果同免疫细胞化学结果基本吻合。4.通过CCK-8试剂盒检测CXCL12/CXCR4生物学轴对舌部鳞状细胞癌增殖行为的影响,低浓度的CXCL12因子对Tca8113细胞的增殖作用不明显,100ng/ml浓度的CXCL12因子能明显促进肿瘤细胞的增殖,且对Tca8113细胞的增殖作用随着作用时间的延长,促增值效应越明显。在相同的时间点,100ng/ml浓度的CXCL12因子刺激组OD值最高,1μg/mlAMD3100预先孵育各趋化因子组,可不同程度的抑制CXCL12因子的促进Tca8113细胞增殖的作用,其中对于100ng/mlCXCL12组,抑制其促进肿瘤细胞增殖的作用最明显。5.经各实验组预处理Tca8113细胞48h后,通过体外应用铺有Matrigel的Transwell小室,100ng/ml浓度的CXCL12园子刺激组的穿膜细胞数量较多,AMD3100预先孵育组穿膜数量最少,CXCL12因子刺激组,AMD3100预先孵育组,和对照组之间差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:1.舌鳞癌细胞株Tca8113细胞表面高表达CXCR4受体。2.100ng/ml浓度的CXCL12因子对舌鳞癌细胞株Tca8113细胞增殖具有明显促进作用,CXCR4受体的抑制剂AMD3100能够减弱这种促进增殖的作用。3.100ng/ml浓度的CXCL12能够促进舌鳞癌Tca8113细胞表面CXCR4受体的表达。4.100ng/ml浓度的CXCL12能够促进高表达CXCR4受体的Tca8113细胞的侵袭转移,AMD3100能够阻断CXCR4受体,从而抑制这种趋化和侵袭转移。5.CXCL12/CXCR4生物学轴在舌鳞癌细胞Tca8113细胞的增殖,侵袭转移方面发挥着重要作用,阻断CXCL12与CXCR4的相互作用,可能成为治疗肿瘤的一个新的研究方向。